Rockwell-mittaus - Kovuudet testattiin Aalto-yliopistolla

Rockwell kovuusmittauksessa testipalaan työnnetään timanttikärkinen piikki 150 kg voimalla. Kärjen uppouma kertoo kovuuden.

Koepalan pinnan lähikuva paljastaa syvät naarmut, jotka syntyvät kovien kivien kuluttaessa terästä. Pinta ei ole täysin tasa-aineinen mistään kohdasta ja kovuuden mittauksessa syntyi hajontaa eri kohdin koepalaa otettujen mittauspisteiden välillä. Kovuuslukemaan vaikuttavat niin naarmut, säröt, kuin paikalliset muokkauslujittumisen erot. Tästä syystä kovuusarvo laskettiin viiden mittauskohdan keskiarvona.

Kauhankynsien kovuus mitattiin Aalto-yliopiston laboratoriossa Gnehm SwissMax 300 -kovuusmittarilla.

Kulutustestin läpikäyneet kynnet vietiin testin jälkeen kovuusmittaukseen, joka tehtiin Aalto-yliopiston kone- ja rakennustekniikan laitoksen laboratoriossa. Mittausmenetelmänä käytettiin Rockwell-mittausta ja sen C-mittausaluetta, joka sopii koville kulutusteräksille.

Mittauksessa metalliin painetaan 150 kilogramman voimalla timanttikärkinen kartionmuotoinen piikki ja sen tunkeuma mitataan. Rockwell todettiin ainoaksi sopivaksi menetelmäksi, sillä kynsien pinnanlaatu oli erittäin karkea.

Esimerkiksi Brinell-kovuuden mittauksessa, jossa materiaaliin painetaan teräskuulalla ja syntyneen kuopan pinta-ala mitataan, syntyisi liikaa epätarkkuutta, johtuen pinnan epätasaisuudesta ja urista.

Kovuudet mitattiin kynnen istukan päälle tulevan osuuden kohdalta leikatusta koepalasta, johon oli kohdistunut kivien iskevää ja kuluttavaa voimaa. Kynnen kärjestä emme pystyneet mittalaitteen rajoitteista johtuen mittaamaan kovuutta.

Otimme kovuusnäytteen vähintään viidestä kohtaa koepalaa ja laskimme niiden keskiarvon. Saatu lukema on yksiköltään HRC, mikä tarkoittaa Rockwell kovuutta C-mittausalueella.

Rockwell kovuudella ja kulutusteräksien luokittelussa yleensä käytetyllä Brinell-asteikon HB kovuudella on yhteys. Rockwell lukeman saa muutettua karkeasti HB kovuudeksi kertomalla se noin kymmenellä. Eli esimerkiksi Esco-kynnen 54 HRC lukema vastaa noin 540 HB kovuutta.

Kovuusmittausten tulokset löytyvät sivulta 50.

Mikael Sammatti